Ett av den levande naturens rike inkluderar encelliga levande organismer, tilldelade bakterieavdelningen. De flesta av deras arter producerar speciella kemiska föreningar - exotoxiner och endotoxiner. Deras klassificering, egenskaper och inflytande på människokroppen kommer att studeras i den här artikeln.
Vad är toxiner
Ämnen (huvudsakligen av protein- eller lipopolysackaridnatur) som utsöndras av en bakteriecell till den intercellulära vätskan efter dess död är bakteriella endotoxiner. Om en levande prokaryot organism producerar giftiga ämnen i värdcellen, kallas sådana föreningar i mikrobiologi exotoxiner. De har en destruktiv effekt på mänskliga vävnader och organ, nämligen: de inaktiverar den enzymatiska apparaten på cellnivå, stör metabolismen. Endotoxin är ett gift som har en skadlig effekt på levande celler, och dess koncentration kan vara mycket liten. Inom mikrobiologi är cirka 60 föreningar som utsöndras av bakterieceller kända. Överväg dem mer i detalj.
Lipopolysackaridkaraktären hos bakteriella gifter
Forskare har funnit att endotoxin är en klyvningsprodukt från det yttre membranet av gramnegativa bakterier. Det är ett komplex som består av en komplex kolhydrat och lipid som interagerar med en specifik typ av cellreceptor. En sådan förening består av tre delar: lipid A, en oligosackaridmolekyl och ett antigen. Det är den första komponenten, som kommer in i blodomloppet, som orsakar den största skadliga effekten, åtföljd av alla tecken på allvarlig förgiftning: dyspeptiska symtom, hypertermi, lesioner i centrala nervsystemet. Blodförgiftning med endotoxiner sker så snabbt att septisk chock utvecklas i kroppen.
Ett annat strukturellt element som ingår i endotoxin är en oligosackarid som innehåller heptos – C7H14O7. När den centrala disackariden kommer in i blodomloppet kan den också orsaka förgiftning av kroppen, men i en mildare form än om lipid A kommer in i blodomloppet.
Konsekvenser av endotoxiners inverkan på människokroppen
De vanligaste effekterna av bakteriella gifter på celler är trombohemorragiskt syndrom och septisk chock. Den första typen av patologi uppstår på grund av inträdet i blodet av ämnen - toxiner som minskar dess koagulerbarhet. Detta leder till många skador på organ som består av bindväv - parenkymet, som till exempel lungor, lever, njurar. I deras parenkym uppstår flera blödningar och i svåra fall blödning. En annan typ av patologisom ett resultat av verkan av bakteriella gifter är septisk chock. Det leder till försämrad blod- och lymfcirkulation, vars konsekvenser är kränkningar av transporten av syre och näringsämnen till vitala organ och vävnader: hjärnan, lungorna, njurarna, levern.
En person har en kraftig ökning av livshotande symtom, såsom ett snabbt blodtrycksfall, hypertermi och snabbt utvecklande akut hjärt-kärlsvikt. Brådskande medicinsk intervention (hormon- och antibiotikabehandling) stoppar endotoxinets verkan och tar snabbt bort det från kroppen.
Exotoxiners särdrag
Låt oss komma ihåg att endotoxin är en av komponenterna i cellväggslysatet av en död gramnegativ bakterie, innan vi klargör detaljerna för denna typ av bakteriegifter. Exotoxiner syntetiseras av levande prokaryota celler, både grampositiva och gramnegativa. När det gäller kemisk struktur är de uteslutande proteiner med liten molekylvikt. Man kan säga att de huvudsakliga kliniska manifestationerna som uppstår i processen med infektionssjukdomar orsakas just av den skadliga effekten av exotoxiner, som bildas som ett resultat av själva bakteriens metabolism.
Mikrobiologiska studier har visat en högre virulens av denna typ av bakteriella gifter jämfört med endotoxiner. De orsakande agenserna av stelkramp, kikhosta, difteri producerar giftigaämnen av proteinkaraktär. De har termolabilitet och förstörs när de värms upp i intervallet 70 till 95 grader Celsius i 12-25 minuter.
Typer av exotoxiner
Klassificeringen av denna typ av bakteriella gifter är baserad på principen om deras effekt på cellstrukturer. Till exempel urskiljs membrantoxiner, de förstör värdcellmembranet eller stör diffusionen och den aktiva transporten av joner som passerar genom membranets dubbelskikt. Det finns även cellgifter. Dessa är gifter som verkar på cellens hyaloplasma och stör de assimilerings- och dissimileringsreaktioner som uppstår i cellulär metabolism. Andra föreningar - gifter "fungerar" som enzymer, till exempel hyaluronidas (neurominidas). De undertrycker det mänskliga immunsystemets arbete, det vill säga de inaktiverar produktionen av B-lymfocyter, monocyter och makrofager i lymfkörtlarna. Så proteaser förstör skyddande antikroppar, och lecitinas bryter ner lecitin, som är en del av nervfibrerna. Detta leder till en kränkning av ledningen av bioimpulser och, som ett resultat, till en minskning av innerveringen av organ och vävnader.
Cytotoxiner kan fungera som rengöringsmedel och förstöra integriteten hos värdcellmembranets lipidskikt. Dessutom kan de förstöra både enskilda celler i kroppen och deras associerade - vävnader, vilket orsakar bildandet av biogena aminer, som är produkter av metaboliska reaktioner och uppvisar giftiga egenskaper.
verkansmekanism för bakteriella gifter
Mikrobiologiska studier har fastställt att endotoxin är ett komplexstruktur som innehåller 2 molekylära centra. Den första fäster ett giftigt ämne till en specifik cellreceptor, och den andra, som delar upp dess membran, går direkt in i cellhyaloplasman. I den blockerar toxinet metaboliska reaktioner: proteinbiosyntes som sker i ribosomer, ATP-syntes utförd av mitokondrier och nukleinsyrareplikation. Den höga virulensen hos bakteriella peptider, i termer av den kemiska strukturen hos deras molekyler, förklaras av det faktum att vissa toxinloci maskerar sig som den rumsliga strukturen av substanser i cellen, såsom neurotransmittorer, hormoner och enzymer. Detta gör att toxinet kan "förbigå det cellulära försvarssystemet" och snabbt tränga in i dess cytoplasma. Således är cellen obeväpnad mot en bakterieinfektion, eftersom den förlorar förmågan att bilda sina egna skyddande ämnen: interferon, gammaglobuliner, antikroppar. Det bör noteras att egenskaperna hos endotoxiner och exotoxiner är lika genom att båda typerna av bakteriella gifter verkar på specifika celler i kroppen, det vill säga de har hög specificitet.
